BỘ GIÁO DUC VA DAO TAO DALNQC BACI KIIOA HA NOL NYTOO YON NEANON NGUYÊN NGỌC LẦN TÔNG HỢP ĐIỀU KHIÉN THÍCH NGHI BACKSTEPPING | N9IG ONOE AL CHO HE TRUYEN DONG PHI TUYEN C6 DAN HOI, KHE HO NIA LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC DIỀU KUIỂN & TỰ DỘNG TIÒA. 6007YOHX HaNéi Năm 2012 _ BO GIÁO DUC VÀ ĐẢO TẠO + DAT HOC BACH KHOA HA NOT NGUYEN NGOC LAN TONG HOP 'ĐIÊU KHIỂN THICH NGHI BACKSTEPPING CHO HỆ 'TRUYÊN ĐỘNG PHI TUYẾN CÓ ĐÀN HỘI, KHE HỞ Chuyên ngành ĐIẾU KHIỂN TƯ ĐÔNG T.UẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HOC ĐIÊU KHIÊN & TỰ ĐỘNG HÓA NGƯỜI HƯỚNG DẪN KIIOA HỌC : PGS.TS PILAN XUAN MINIT HaNéi Năm 2012 LOL CAM DOAN Tên tôi lả: Nguyễn Ngọc Lân Học viên lớp cao học khoả 2009, chuyển ngành Diễểu khiển tự động hoá - Trường đại học Bách Khoa Hà Nội Tôi xan cam đoan: Đề tài “Tổng hợp điều khiẫt tích nghỉ backstepping cíto hệ truyền động phi tuyển cá đàn hồi, khe hở” do tôi tụ hoàn thành dưới sự hướng dẫn của PGS.TS Phan Xuân Minh. Tất cả các tải liệu tham khảo đều có nguồn gốc, xuất. xứ rố rằng Hà Nội, ngày tháng 04năm2012 Học viên Nguyễn Ngọc Lân MỠ BẦU 1.
Lý da chọn để tài Ngày nay củng với những thành tựu to lớn của cáo ngành công nghệ thông, tin, công nghệ vật liệu v. thi các lý thuyết mới về điều khiển hệ thông cũng đã có điểu kiện ứng dụng nhanh chóng vào thực tế và mang lại tính hiệu quả cao. Một trang những lý thuyết mà các nhá khoa học trên thẻ giới đang quan tâm nghiền cứu và ứng dụng vào thực tế đó là lý thuyết điều khiển thích nghi, mò va mang noron. Đây là vẫn để khoa học đã có từ vài thập niên, nhưng việc ứng đụng nỏ vảo sản xuất, cũng như sụ kết hợp chúng để tạo ra một luật mới cỏ đủ những ưu điểm của các lý thuyết thành phân vẫn đang là lĩnh vực khoa học cân quan lâm và nghiên cru.
Bên cạnh đó, trong thực lế chúng ta thường phải lảm việc với các thiết bị truyền động có mếi liên hệ phúc tạp được tạo ra tử cầu trúc cơ khí và chức năng công tác của hệ thông mẻ đặc trưng là khe hở và đản hồi. Mỗi liên hệ nảy làm cho hệ thống, công tác gặp nhiều khó khăn trong việc điều khiến chính xác đo các đại lượng thay đổi làm cho hệ có tính phi tưyển rất phức tạp. Hệ thẳng trryển động lả khâu quan. trọng ghép nổi giữa bộ điền khiển và phản tử chấp hành.
Trước đây do hạn chế về mặt công nghệ và đẻ thuận tiên trong việc thiết kế bộ điều khiển, người ta thường. bỏ qua ảnh hưởng của yếu tổ phí tuyến và coi hệ thẳng truyền động lá tuyến tỉnh Do yêu câu về độ chỉnh xác của các hệ thẳng, đòi hỏi khi thiết kế hệ thống truyễn động cho các hệ thông phải tính đến các yêu tế như các phân tử đàn hôi, khe hở và ma sắt khô phi tuyến. Chính vì vậy phải coi hệ truyền động là khớp nỗi mềm có các phân tử đàn hỗi với các biến đạng đàn hồi như nắn, xoắn. Do có khe hở nên đễ phát sinh đao động làm ảnh hưởng xấu đến chất lượng của hệ thông.
Để giảm ảnh hưởng của khe hở đến chất lượng hệ thông truyền động, người ta đã đừng nhiêu biện pháp khác nhan như: Tìm cách giảm nhô khe hớ (cơ khi); đảng hệ điêu khiển thích nghỉ, điêu khiển mở. Việc nghiên cứu nâng cao chất lượng cho các hệ điên khiển truyền động lả yêu cầu quan trọng để thiết lập các hệ điều khiên chỉnh xác nhằm nảng cao năng suất lao động và chất lượng sản phẩm. Bộ điển khiển đủng thuật toản thích nghị là một phuong pháp hiệu quả, đảm bảo quả trình điều khiển hệ thông. Lý da chọn để tài Ngày nay củng với những thành tựu to lớn của cáo ngành công nghệ thông, tin, công nghệ vật liệu v.
thi các lý thuyết mới về điều khiển hệ thông cũng đã có điểu kiện ứng dụng nhanh chóng vào thực tế và mang lại tính hiệu quả cao. Một trang những lý thuyết mà các nhá khoa học trên thẻ giới đang quan tâm nghiền cứu và ứng dụng vào thực tế đó là lý thuyết điều khiển thích nghi, mò va mang noron. Đây là vẫn để khoa học đã có từ vài thập niên, nhưng việc ứng đụng nỏ vảo sản xuất, cũng như sụ kết hợp chúng để tạo ra một luật mới cỏ đủ những ưu điểm của các lý thuyết thành phân vẫn đang là lĩnh vực khoa học cân quan lâm và nghiên cru. Bên cạnh đó, trong thực lế chúng ta thường phải lảm việc với các thiết bị truyền động có mếi liên hệ phúc tạp được tạo ra tử cầu trúc cơ khí và chức năng công tác của hệ thông mẻ đặc trưng là khe hở và đản hồi.
Mỗi liên hệ nảy làm cho hệ thống, công tác gặp nhiều khó khăn trong việc điều khiến chính xác đo các đại lượng thay đổi làm cho hệ có tính phi tưyển rất phức tạp. Hệ thẳng trryển động lả khâu quan. trọng ghép nổi giữa bộ điền khiển và phản tử chấp hành. Trước đây do hạn chế về mặt công nghệ và đẻ thuận tiên trong việc thiết kế bộ điều khiển, người ta thường.
bỏ qua ảnh hưởng của yếu tổ phí tuyến và coi hệ thẳng truyền động lá tuyến tỉnh Do yêu câu về độ chỉnh xác của các hệ thẳng, đòi hỏi khi thiết kế hệ thống truyễn động cho các hệ thông phải tính đến các yêu tế như các phân tử đàn hôi, khe hở và ma sắt khô phi tuyến. Chính vì vậy phải coi hệ truyền động là khớp nỗi mềm có các phân tử đàn hỗi với các biến đạng đàn hồi như nắn, xoắn. Do có khe hở nên đễ phát sinh đao động làm ảnh hưởng xấu đến chất lượng của hệ thông. Để giảm ảnh hưởng của khe hở đến chất lượng hệ thông truyền động, người ta đã đừng nhiêu biện pháp khác nhan như: Tìm cách giảm nhô khe hớ (cơ khi); đảng hệ điêu khiển thích nghỉ, điêu khiển mở.
Việc nghiên cứu nâng cao chất lượng cho các hệ điên khiển truyền động lả yêu cầu quan trọng để thiết lập các hệ điều khiên chỉnh xác nhằm nảng cao năng suất lao động và chất lượng sản phẩm. Bộ điển khiển đủng thuật toản thích nghị là một phuong pháp hiệu quả, đảm bảo quả trình điều khiển hệ thông. Lý da chọn để tài Ngày nay củng với những thành tựu to lớn của cáo ngành công nghệ thông, tin, công nghệ vật liệu v. thi các lý thuyết mới về điều khiển hệ thông cũng đã có điểu kiện ứng dụng nhanh chóng vào thực tế và mang lại tính hiệu quả cao.
Một trang những lý thuyết mà các nhá khoa học trên thẻ giới đang quan tâm nghiền cứu và ứng dụng vào thực tế đó là lý thuyết điều khiển thích nghi, mò va mang noron. Đây là vẫn để khoa học đã có từ vài thập niên, nhưng việc ứng đụng nỏ vảo sản xuất, cũng như sụ kết hợp chúng để tạo ra một luật mới cỏ đủ những ưu điểm của các lý thuyết thành phân vẫn đang là lĩnh vực khoa học cân quan lâm và nghiên cru. Bên cạnh đó, trong thực lế chúng ta thường phải lảm việc với các thiết bị truyền động có mếi liên hệ phúc tạp được tạo ra tử cầu trúc cơ khí và chức năng công tác của hệ thông mẻ đặc trưng là khe hở và đản hồi. Mỗi liên hệ nảy làm cho hệ thống, công tác gặp nhiều khó khăn trong việc điều khiến chính xác đo các đại lượng thay đổi làm cho hệ có tính phi tưyển rất phức tạp.
Hệ thẳng trryển động lả khâu quan. trọng ghép nổi giữa bộ điền khiển và phản tử chấp hành. Trước đây do hạn chế về mặt công nghệ và đẻ thuận tiên trong việc thiết kế bộ điều khiển, người ta thường. bỏ qua ảnh hưởng của yếu tổ phí tuyến và coi hệ thẳng truyền động lá tuyến tỉnh Do yêu câu về độ chỉnh xác của các hệ thẳng, đòi hỏi khi thiết kế hệ thống truyễn động cho các hệ thông phải tính đến các yêu tế như các phân tử đàn hôi, khe hở và ma sắt khô phi tuyến.
Chính vì vậy phải coi hệ truyền động là khớp nỗi mềm có các phân tử đàn hỗi với các biến đạng đàn hồi như nắn, xoắn. Do có khe hở nên đễ phát sinh đao động làm ảnh hưởng xấu đến chất lượng của hệ thông. Để giảm ảnh hưởng của khe hở đến chất lượng hệ thông truyền động, người ta đã đừng nhiêu biện pháp khác nhan như: Tìm cách giảm nhô khe hớ (cơ khi); đảng hệ điêu khiển thích nghỉ, điêu khiển mở. Việc nghiên cứu nâng cao chất lượng cho các hệ điên khiển truyền động lả yêu cầu quan trọng để thiết lập các hệ điều khiên chỉnh xác nhằm nảng cao năng suất lao động và chất lượng sản phẩm.
Bộ điển khiển đủng thuật toản thích nghị là một phuong pháp hiệu quả, đảm bảo quả trình điều khiển hệ thông.4 Mô hinh tổng quát hệ phi tryển Hình 2.5 a) dn định tiệm cận tại 0. bb) én định tại 0 Hình 2.6 Mô hình thiết kế bộ điều khiển nhờ ham Lyapunov Hình 2.7 Hệ thống phi tuyển bậc cao Hình 2.8 Hệ thống phi tuyển bậc cao oó câu trúc nhân cấp 1linh 2.9 Xây dựng bê điển khiển P cho vòng tốc độ và vị trí Llinh 2.10 Dé thi vi tri góc q2 khi khe hớ đ thay đối.11 Đỗ thị góc q2 khi tải 102 thay đổi Hình 3.1 Sơ đỗ cầu trúc hệ thẳng điều khiển thích nghỉ Hình 3.2 Hệ thông truyền động hai khối lượng có cầu trúc phân cấp Hình 3.3 Sơ đỗ mô tả hệ thông phản hỏi tham số hoản toàn Hình 3.4 Mô phỏng khe hở (3.3) và xấp xỉ trơn (3.5 Sơ để khối Backstepping trong SIMULINK.6 Sơ đổ khâu quan sat Lueberger 1lình 3.7 Mê hình mô phỏng offine trên Matlab-Simmlanic 1lình 3.8Vị trí gốc của tải Tlinh 3.9 Vận tắc góc của lái Hình 3.10 Ảnh hưởng của tai tới chải lượng bê điều khién PID va PTD kél hop thích nghỉ tà y(t) 14 tin hiéu dau ra. w, la điện áp ra của bộ khuếch đại dat lén hai dn cudn day phan ing, H„„u,,,là điện áp đầu ra của vòng điều chỉnh đóng, tốc độ và vị trí u(t) là tin hiệu tác động điều khiển ala tốc độ quay của động cơ. fo, là tốc tô quay của tái £„„ là dài thông lớn nhất cho phép của vòng tốc độ kín.